JP2004068621A

JP2004068621A - Fuel injection device for starting internal combustion engine

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Publication number: JP2004068621A
Application number: JP2002225171A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Ichinose; 一瀬　宏樹; Yuichi Kato; 加藤　雄一; Masahiro Ozawa; 小澤　正弘; Sunao Murase; 村瀬　直
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-08-01
Filing date: 2002-08-01
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2022-08-01
Also published as: EP1387072B1; US20040107947A1; US6823849B2; EP1387072A3; EP1387072A2; JP3991809B2

Abstract

【課題】機関始動時に未燃ＨＣの排出量を抑制する。
【解決手段】機関回転数が上昇していく正常始動時における燃料噴射の最初の１サイクルにおいて各気筒に対し順次噴射される燃料の噴射量を、最初に噴射される気筒に対する噴射量よりも最後に噴射される気筒に対する噴射量が大きくなるように設定する。
【選択図】　　　図３An object of the present invention is to suppress the emission of unburned HC at the time of starting an engine.
An injection amount of fuel sequentially injected into each cylinder in the first cycle of fuel injection at the time of a normal start in which an engine rotation speed increases is set to be more last than an injection amount to the first injected cylinder. Is set so that the injection amount for the cylinder that is injected to is increased.
[Selection diagram] FIG.

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の始動時燃料噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
機関始動時において機関が始動され、機関回転数が増大すると機関シリンダ内に供給される吸入空気量は減少し、機関シリンダ内の負圧が大きくなる。即ち、機関回転数が増大するほど機関シリンダ内に供給される吸入空気の質量は減少する。従って従来より機関始動時において機関回転数が立上るときには、即ち機関回転数が増大しているときにはそれに伴って燃料噴射量を減少させるように噴射制御が行われている（例えば特開平１１−１７３１８８号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで暖機完了後はもとより機関始動時においても機関シリンダ内における空燃比がリッチになると多量の未燃ＨＣが発生し、また空燃比がリーンになりすぎると燃焼火炎が伝播しなくなり、斯くしてこの場合にも多量の未燃ＨＣが発生する。即ち、未燃ＨＣの発生を抑制するためには空燃比を理論空燃比かややリーンに維持することが必要となる。
【０００４】
一方、機関始動時に燃料噴射を行うと筒内に直接燃料を噴射するようにした内燃機関では多量の噴射燃料が液状の形でピストン頂面やシリンダ内壁面に付着し、吸気ポート内に燃料噴射をするようにした内燃機関では多量の噴射燃料が液状の形で吸気ポート内壁面に付着する。斯くしていずれの内燃機関であっても混合気は噴射燃料のうちのほんの一部によって形成されることになる。ピストン頂面或いは吸気ポート内壁面に付着した燃料はピストンが圧縮上死点に達するまでに徐々に気化して混合気を形成するがこの混合気は機関シリンダ内に形成される混合気全体のうちのかなりの部分を占め、従って機関シリンダ内に形成される混合気の空燃比は壁面から気化した燃料量の影響を大きく受けることになる。
【０００５】
この場合、壁面から気化する燃料量はピストンが圧縮上死点付近に達するまでの時間に比例しており、この時間が短かくなるほど壁面から気化する燃料量が少くなる。一方、ピストンが圧縮上死点付近に達するまでの時間は機関回転数に反比例しており、従って機関回転数が高くなるほど壁面から気化する燃料量が少なくなる。従って機関回転数が高くなるほど混合気の空燃比は大きくなっていくことになる。
【０００６】
さて、前述したように未燃ＨＣの発生を抑制するためには空燃比を理論空燃比かややリーンに維持することが必要である。ところが上述したように機関回転数が高くなるほど混合気の空燃比は大きくなる。従って機関始動時において機関回転数が増大しているときに空燃比を理論空燃比かややリーンに維持するには機関回転数が増大するにつれて燃料噴射量を増大しなければならないことになる。しかもこのとき未燃ＨＣの発生を抑制するためには空燃比が一時的にリッチになったり、大巾にリーンになったりするのを回避しなければならない。
【０００７】
ところで冒頭で述べたように従来では機関始動時において機関回転数の立上りのときには、即ち機関回転数が増大しているときには燃料噴射量が減少せしめられる。しかしながらこのように機関回転数が増大するにつれて燃料噴射量を減少させると空燃比が大きく変化しつつ次第に大きくなっていく。この場合、機関回転数が増大し終わる頃に失火が生じないように空燃比がさほどリーンにならないように噴射量を設定すると機関回転数が増大し始める頃の空燃比はかなり小さくなってしまい、通常このとき空燃比がリッチとなっている。その結果、多量の未燃ＨＣが排出されることになる。
【０００８】
従来のように機関始動時に機関回転数が増大するにつれて燃料噴射量を減少させるようにしても機関を始動させることはできるが多量の未燃ＨＣが発生することになる。即ち、従来では機関始動時における機関シリンダの実際の空燃比の挙動を十分に把握していないためにどのようにしても多量の未燃ＨＣが発生してしまうのである。
【０００９】
本発明は、未燃ＨＣの抑制に焦点を当てた機関始動時の燃料噴射装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
即ち、未燃ＨＣの発生を抑制するために１番目の発明では、複数の気筒を有する内燃機関の始動時燃料噴射装置において、機関回転数が上昇していく正常始動時における燃料噴射の最初の１サイクルにおいて各気筒に対し順次噴射される燃料の噴射量を、最初に噴射される気筒に対する噴射量よりも最後に噴射される気筒に対する噴射量が大きくなるように設定している。
【００１１】
２番目の発明では１番目の発明において、最初の１サイクルにおける燃料噴射量を、後で噴射される気筒に対する噴射量が先に噴射される気筒に対する噴射量よりも少くならないように設定している。
【００１２】
３番目の発明では２番目の発明において、最初の１サイクルにおける燃料噴射量を、噴射される気筒毎に順次増大させるようにしている。
【００１３】
４番目の発明では３番目の発明において、最初の１サイクルに続く２番目のサイクルにおいて各気筒に対し順次噴射される燃料の噴射量を、噴射される気筒毎に順次減少させるようにしている。
【００１４】
５番目の発明では１番目の発明において、最初の１サイクルから予め定められたサイクルが完了までに各気筒に対し噴射された燃料の合計が全気筒を通じて等しくなるように各サイクルにおける各気筒に対する噴射量を設定している。
【００１５】
６番目の発明では５番目の発明において、最初の１サイクルから予め定められたサイクルまでの各サイクルにおいて各気筒に対し噴射される燃料の噴射量をサイクル毎に順次減少させるようにしている。
【００１６】
７番目の発明では５番目の発明において、各気筒に対し噴射された燃料の合計が噴射された燃料の気化に影響を与えるパラメータの関数であり、この燃料の合計はパラメータが噴射された燃料の気化をより促進する方向に変化するほど小さくされる。
【００１７】
８番目の発明では７番目の発明において、パラメータが機関冷却水温であり、燃料の合計は機関冷却水温が高くなるほど小さくされる。
【００１８】
９番目の発明では７番目の発明において、パラメータが吸気ポート内に設けられた吸入空気流路制御弁の開度、吸気弁および排気弁のバルブオーバラップ量、エアアシスト式燃料噴射弁のアシストエア量、噴射すべき燃料の温度、吸入空気温から選ばれた少くとも一つである。
【００１９】
１０番目の発明では１番目の発明において、最初の１サイクルにおいて最初に噴射される気筒に対する噴射量と最後に噴射される気筒に対する噴射量との噴射量差が噴射された燃料の気化に影響を与えるパラメータの関数であり、この噴射量差はパラメータが噴射された燃料の気化をより促進する方向に変化するほど小さくされる。
【００２０】
１１番目の発明では１０番目の発明において、パラメータが機関冷却水温であり、噴射量差は機関冷却水温が高くなるほど小さくされる。
【００２１】
１２番目の発明では１番目の発明において、最初の１サイクルにおいて最初に噴射される気筒への噴射量に対する、最後に噴射される気筒への噴射量の増加率が、噴射された燃料の気化に影響を与えるパラメータの関数であり、この増加率はパラメータが噴射された燃料の気化をより促進する方向に変化するほど小さくされる。
【００２２】
１３番目の発明では１２番目の発明において、パラメータが機関冷却水温であり、増加率は機関冷却水温が高くなるほど小さくされる。
【００２３】
１４番目の発明では１０番目又は１２番目の発明において、パラメータが吸気ポート内に設けられた吸入空気流路制御弁の開度、吸気弁および排気弁のバルブオーバラップ量、エアアシスト式燃料噴射弁のアシストエア量、噴射すべき燃料の温度、吸入空気温から選ばれた少くとも一つである。
【００２４】
１５番目の発明では１番目の発明において、最初の１サイクルにおける最初の噴射気筒への噴射量に対する残りの噴射気筒への噴射量の増大率が算出され、最初の１サイクルに続く２番目のサイクルにおける最初の噴射気筒への噴射量に対する残りの噴射気筒への噴射量の減少率がこの増大率に応じて決定される。
【００２５】
１６番目の発明では１番目の発明において、最初の１サイクルにおいて、燃料が噴射された気筒の点火後における機関回転数の上昇割合から次に燃料が噴射される気筒に対する噴射量が決定される。
【００２６】
１７番目の発明では１番目の発明において、機関始動時の機関回転数の上昇割合から次に機関が始動されるときの最初の１サイクルにおける噴射量を決定するようにしている。
【００２７】
１８番目の発明では１番目の発明において、気筒数が４気筒又はそれ以上である。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図１は燃焼室内に直接燃料を噴射し、噴射された燃料を点火栓により着火するようにした筒内噴射式４気筒内燃機関を示している。なお、本発明は図１に示されるような４気筒内燃機関ばかりでなく、複数の気筒を有する内燃機関であれば適用することができ、従って４気筒以上の気筒数を有する内燃機関にも適用することができる。
【００２９】
図１において１は１番気筒＃１、２番気筒＃２、３番気筒＃３、４番気筒＃４からなる４つの気筒を有する機関本体、２は各気筒＃１、＃２、＃３、＃４の燃焼室内に夫々燃料を噴射するための燃料噴射弁、３は吸気枝管、４はサージタンク、５は排気マニホルドを夫々示す。サージタンク４は吸気ダクト６、吸入空気量計測器７を介してエアクリーナ８に連結され、吸気ダクト６内にはスロットル弁９が配置される。なお、図１に示す内燃機関の点火順序は１−３−４−２である。
【００３０】
電子制御ユニット１０はディジタルコンピュータからなり、双方向性バス１１によって相互に接続されたリードオンリメモリ（ＲＯＭ）は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１３、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）１４、入力ポート１５および出力ポート１６を具備する。機関本体１には機関冷却水温を検出するための水温センサ１７が取付けられ、この水温センサ１７、吸入空気量計測器７およびその他の種々のセンサの出力信号が対応するＡＤ変換器１８を介して入力ポート１５に入力される。
【００３１】
アクセルペダル１９はアクセルペダル１９の踏込み量に比例した出力電圧を発生する負荷センサ２０に接続され、負荷センサ２０の出力信号は対応するＡＤ変換器１８を介して入力ポート１５に入力される。また、例えばクランクシャフトが３０度回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ２１が設けられ、この出力パルスが入力ポート１５に入力される。更に入力ポート１５にはイグニッションスイッチ２２のオン・オフ信号およびスタータスイッチ２３のオン・オフ信号が入力される。一方、出力ポート１６は対応する駆動回路２４を介して燃料噴射弁２等に接続される。
【００３２】
図２は燃料噴射弁２から各気筒＃１、＃２、＃３、＃４の吸気ポート内に向けて燃料を噴射するようにしたポート噴射式４気筒内燃機関を示している。この内燃機関の点火順序も１−３−４−２である。本発明は図１に示すような筒内噴射式内燃機関および図２に示されるようなポート噴射式内燃機関のいずれにも適用することができる。
【００３３】
図３は本発明による機関始動時の燃料噴射制御の典型的な例を示している。図３の縦軸ＴＡＵは機関始動時における燃料噴射量を示しており、図３の横軸には機関始動時において燃料噴射が開始されてからの噴射順序と噴射が行われる気筒番号が示されている。なお、図３には燃料噴射が開始されたときに最初に１番気筒＃１に対して燃料噴射が行われる場合を示しているがこれは一例であってどの気筒に対して最初に燃料噴射が行われるかはわからない。
【００３４】
また、図３には機関始動時において各気筒＃１、＃３、＃４、＃２に対し順次最初に燃料噴射が行われる最初の１サイクルと、この１サイクル目に引続いて各気筒＃１、＃３、＃４、＃２に対し順次燃料噴射が行われる２サイクル目と、この２サイクル目に引続いて各気筒＃１、＃３、＃４、＃２に対し順次燃料噴射が行われる３サイクル目とが示されている。
【００３５】
図３の１サイクル目において１番気筒＃１に対して燃料噴射が行われるとこの噴射燃料は点火栓によって着火燃焼せしめられ、その結果機関回転数が上昇する。次いで３番気筒＃３、４番気筒＃４、２番気筒＃２に対し順次燃料噴射が行われるといずれかの気筒で失火を生じない限り、即ち正常な始動が行われている限り機関回転数は上昇し続ける。
【００３６】
なお、図１に示すような筒内噴射式内燃機関では燃料噴射が行われるとすぐに噴射燃料が点火栓により着火燃焼せしめられるので燃料噴射が行われるとすぐに機関回転数が上昇する。言い換えると図１に示すような筒内噴射式内燃機関では図３の１サイクル目においては燃料噴射が行われる毎に機関回転数が上昇する。
【００３７】
これに対して図２に示すようなポート噴射式内燃機関では吸気ポート内に向けて噴射された燃料は対応する気筒の吸気行程時に燃焼室内に送り込まれ、次いでピストンが下死点を過ぎた後、圧縮行程末期に点火栓により着火燃焼せしめられる。即ち、吸気ポート内に向けて燃料噴射が行われてから噴射燃料が着火燃焼されれるまでに時間を要し、例えば図３の１サイクル目において３番目の噴射が行われる頃、即ち４番気筒＃４に対して燃料噴射が行われる頃でもまた機関回転数は上昇し始めない。即ち、図２に示すようなポート噴射式内燃機関では燃料噴射作用に対して機関回転数の立ち上がりはかなり遅れることになる。ただし、正常な始動が行われる限り機関が始動すると機関回転数が上昇することには変りはない。
【００３８】
さて冒頭で述べたように機関始動時において未燃ＨＣの発生を抑制するためには空燃比を理論空燃比かややリーンに維持することが必要である。この場合、空燃比は壁面から気化した燃料の影響を受けるので空燃比を理論空燃比かややリーンに維持するには壁面から気化した燃料の影響を考慮しなければならない。この場合、壁面から気化する燃料量はピストンが圧縮上死点付近に達するまでの時間に比例しており、従って機関回転数が高くなるほど壁面から気化する燃料量が少なくなる。従って機関始動時において機関回転数が増大しているときに空燃比を理論空燃比かややリーンに維持するには機関回転数が増大するにつれて燃料噴射量を増大しなければならない。
【００３９】
従って図３に示される本発明の典型的な例では機関始動時における最初の１サイクル目では燃料噴射量ＴＡＵが噴射される気筒毎に順次増大せしめられる。このように燃料噴射量が順次増大せしめられると燃焼室内の空燃比は理論空燃比かややリーンとなり、斯くして未燃ＨＣの排出量は、大巾に低減することになる。
【００４０】
一方、最初の１サイクル目において壁面に付着し続けた噴射燃料の一部は２サイクル目において燃焼せしめられ、この場合最初の１サイクル目において壁面に付着した燃料量が多いほど、即ち最初の１サイクル目における燃料噴射量ＴＡＵが多いほど２サイクル目において燃焼せしめられる燃料量が多くなる。従って２サイクル目において未燃ＨＣの発生を抑制するために空燃比を理論空燃比かややリーンに維持するには各気筒について最初の１サイクル目の噴射量ＴＡＵが多いほど２サイクル目における噴射量ＴＡＵを少なくしなければならないことになる。従って２サイクル目における噴射量ＴＡＵは最初の１サイクル目における噴射量よりも少なくされ、しかも２サイクル目において各気筒に対し順次噴射される燃料の噴射量は噴射される気筒毎に順次減少せしめられることになる。
【００４１】
同様なことが３サイクル目の燃料噴射についても言える。即ち、最初の１サイクル目において壁面に付着し続けた噴射燃料の一部は３サイクル目においても燃焼せしめられ、この場合２サイクル目において壁面に付着している燃料量が多いほど、即ち最初の１サイクル目における燃料噴射量ＴＡＵが多いほど３サイクル目において燃焼せしめられる燃料量が多くなる。従って３サイクル目において未燃ＨＣの発生を抑制するために空燃比を理論空燃比かややリーンに維持するには各気筒について最初の１サイクル目の噴射量ＴＡＵが多いほど３サイクル目における噴射量ＴＡＵを少なくしなければならないことになる。従って同一気筒についてみると３サイクル目における噴射量ＴＡＵは２サイクル目における噴射量よりも少なくされ、しかも３サイクル目において各気筒に対し順次噴射される燃料の噴射量は噴射される気筒毎に順次減少せしめられる。
【００４２】
一方、４サイクル目以後になると壁面に付着する燃料がほとんどなくなるか、或いは壁面に付着する燃料量がほぼ一定となるので噴射量ＴＡＵは全気筒について同一とされる。
【００４３】
最初の１サイクルから３サイクルまで空燃比は理論空燃比かややリーンとされるので１サイクルから３サイクルが完了するまでに各気筒において燃焼せしめられる燃料量の合計はほぼ同じとなり、従って１サイクルから３サイクルが完了するまでに各気筒に対し噴射される燃料の合計も全気筒について同一とされる。なお、サイクル内において噴射量を順次減少せしめる状態が何サイクルまでになるかは機関に応じて異なる。
【００４４】
図４は、一つの燃料噴射量の設定方法として、最初の１サイクルから予め定められたサイクル、この実施例では３サイクルが完了までに各気筒に対し噴射された燃料の合計が全気筒を通じて等しくなるように各サイクルにおける各気筒に対する噴射量を設定した場合を示している。この場合には図４に示されるように最初の１サイクルから予め定められたサイクル、この実施例では３サイクルまでの各サイクルにおいて各気筒に対し噴射される燃料の噴射量はサイクル毎に順次減少せしめられることがわかる。
【００４５】
この燃料噴射量の設定方法ではまず初めにサイクル１からサイクル３までの燃料噴射量の合計である積算ＴＡＵの目標値ＴＡＵＯが決定され、次いで各サイクルにおける噴射量が以下に示すように積算ＴＡＵの目標値ＴＡＵＯに対する予め定められた割合とされる。
【００４６】
噴射順序が１番目の気筒（図４に示す例では１番気筒）については１サイクル目（１ｓ／ｃ）の噴射量がＴＡＵＯ×０．５、２サイクル目（２ｓ／ｃ）の噴射量がＴＡＵＯ×０．３、３サイクル目（３ｓ／ｃ）の噴射量がＴＡＵＯ×０．２とされる。
【００４７】
また、噴射順序が２番目の気筒（図４に示す例では３番気筒）については１サイクル目（１ｓ／ｃ）の噴射量がＴＡＵＯ×０．６、２サイクル目（２ｓ／ｃ）の噴射量がＴＡＵＯ×０．２５、３サイクル目（３ｓ／ｃ）の噴射量がＴＡＵＯ×０．１５とされる。
【００４８】
また、噴射順序が３番目の気筒（図４に示す例では４番気筒）については１サイクル目（１ｓ／ｃ）の噴射量がＴＡＵＯ×０．７、２サイクル目（２ｓ／ｃ）の噴射量がＴＡＵＯ×０．２、３サイクル目（３ｓ／ｃ）の噴射量がＴＡＵＯ×０．１とされる。
【００４９】
また、噴射順序が４番目の気筒（図４に示す例では２番気筒）については１サイクル目（１ｓ／ｃ）の噴射量がＴＡＵＯ×０．８、２サイクル目（２ｓ／ｃ）の噴射量がＴＡＵＯ×０．１５、３サイクル目（３ｓ／ｃ）の噴射量がＴＡＵＯ×０．０５とされる。
【００５０】
この燃料噴射量の設定方法を用いると積算ＴＡＵの目標値ＴＡＵＯを設定すれば各サイクルにおける各気筒への噴射量ＴＡＵが定まり、このときには図３に示すような形で燃料噴射が行われる。
【００５１】
ところで壁面に付着した燃料の気化が促進されると空燃比を理論空燃比かややリーンに維持するのに必要とされる噴射量ＴＡＵは少くなり、従って積算ＴＡＵの目標値ＴＡＵＯも小さくなる。即ち、積算ＴＡＵの目標値ＴＡＵＯ、言い換えると１サイクルから３サイクルまでに各気筒に対し噴射される燃料の合計は噴射された燃料の気化に影響を与えるパラメータＰＸの関数となる。この場合、図５に示されるように積算ＴＡＵの目標値ＴＡＵＯはこのパラメータＰＸの値が噴射された燃料の気化をより促進する方向に変化するほど小さくされる。
【００５２】
このパラメータＰＸの代表は機関冷却水温であり、機関冷却水温が高くなるほど壁面からの燃料の気化が促進されるので積算ＴＡＵの目標値ＴＡＵＯは機関冷却水温が高くなるほど小さくされる。
【００５３】
その他のパラメータＰＸとしては、吸気ポート内に設けられた吸入空気流路制御弁の開度、吸気弁および排気弁のバルブオーバラップ量、燃料噴射弁２としてエアアシスト式燃料噴射弁を用いたときのアシストエア量、噴射すべき燃料の温度、吸入空気温等が存在し、これらから選ばれた少くとも一つがパラメータＰＸとして用いられる。
【００５４】
吸入空気流路制御弁は例えば吸気ポート内の流路断面積を制御するために設けられており、この吸入空気流路制御弁の開度が小さくなると燃焼室内に流入する吸入空気の流速が早くなるために壁面からの燃料の気化が促進される。この場合、パラメータＰＸは吸入空気流路制御弁の開度の逆数となる。
【００５５】
一方、吸気弁および排気弁のバルブオーバラップ量が多くなると既燃ガスの吸気ポート内への吹き返し量が増大し、斯くして壁面に付着した燃料の気化が促進される。従ってこの場合、パラメータＰＸはバルブオーバラップ量となる。
【００５６】
エアアシスト式燃料噴射弁を用いた場合にはアシストエア量が増大するほど噴射燃料の微粒化が促進され、壁面に付着する燃料量が減少する。従ってこの場合、パラメータＰＸはアシストエア量となる。
【００５７】
噴射すべき燃料の温度が高くなるほど噴射燃料の微粒化が促進され、壁面に付着する燃料量が減少する。従ってこの場合、パラメータＰＸは燃料の温度となる。
【００５８】
また、吸入空気温が高くなるほど噴射燃料の微粒化が促進され、壁面に付着する燃料量が減少する。従ってこの場合、パラメータＰＸは吸入空気温となる。
【００５９】
なお、燃料の気化の促進について複数のパラメータＰＸの影響を考慮する場合には、積算ＴＡＵの目標値ＴＡＵＯは各パラメータＰＸに基づいて得られた目標値ＴＡＵＯの積となる。
【００６０】
次に図６を参照しつつ始動時の燃料噴射制御について説明する。
【００６１】
図６を参照するとまず初めにステップ３０において機関始動時であるか否かが判断される。イグニッションスイッチ２２がオフからオンに切換えられたとき、或いはスタータスイッチ２３がオフからオンに切換えられたときに機関始動時であると判断される。機関始動時であるときにはステップ３１に進んで図５に示す関係を用いて積算ＴＡＵの目標値ＴＡＵＯが算出され、次いでステップ３２に進む。
【００６２】
ステップ３２では１サイクル目であるか否かが判別される。１サイクル目であるときにはステップ３３に進んで各気筒に対する噴射量ＴＡＵが算出される。即ち、噴射順序が１番目である気筒の噴射量ＴＡＵがＴＡＵＯ×０．５とされ、噴射順序が２番目である気筒の噴射量ＴＡＵがＴＡＵＯ×０．６とされ、噴射順序が３番目である気筒の噴射量ＴＡＵがＴＡＵＯ×０．７とされ、噴射順序が４番目である気筒の噴射量ＴＡＵがＴＡＵＯ×０．８とされる。次いでステップ３４に進む。
【００６３】
ステップ３４では２サイクル目であるか否かが判別される。２サイクル目であるときにはステップ３５に進んで各気筒に対する噴射量ＴＡＵが算出される。即ち、噴射順序が１番目である気筒の噴射量ＴＡＵがＴＡＵＯ×０．３とされ、噴射順序が２番目である気筒の噴射量ＴＡＵがＴＡＵＯ×０．２５とされ、噴射順序が３番目である気筒の噴射量ＴＡＵがＴＡＵＯ×０．２とされ、噴射順序が４番目である気筒の噴射量ＴＡＵがＴＡＵＯ×０．１５とされる。次いでステップ３６に進む。
【００６４】
ステップ３６では３サイクル目であるか否かが判別される。３サイクル目であるときにはステップ３７に進んで各気筒に対する噴射量ＴＡＵが算出される。即ち、噴射順序が１番目である気筒の噴射量ＴＡＵがＴＡＵＯ×０．２とされ、噴射順序が２番目である気筒の噴射量ＴＡＵがＴＡＵＯ×０．１５とされ、噴射順序が３番目である気筒の噴射量ＴＡＵがＴＡＵＯ×０．１とされ、噴射順序が４番目である気筒の噴射量ＴＡＵがＴＡＵＯ×０．０５とされる。次いでステップ３８に進んで始動時の噴射制御から暖機制御に移行する。
【００６５】
図７は機関始動時の最初の１サイクルにおける各気筒に対する噴射量ＴＡＵを前述したパラメータに応じて変化させるようにした場合を示している。図７（Ａ）に示されるようにパラメータＰＸの値が小さくなるにつれて１番目の噴射の噴射量ＴＡＵから４番目の噴射の噴射量ＴＡＵまでの全ての噴射量ＴＡＵが増大するがこのときの噴射量ＴＡＵの増大量は４番目の噴射、３番目の噴射、２番目の噴射、１番目の噴射の順で大きくなっている。図７（Ｂ）においてＡは、図７（Ａ）においてパラメータＰＸの値が比較的小さなときを示しており、図７（Ｂ）においてＢは、図７（Ａ）においてパラメータＰＸの値が比較的大きいときを示している。
【００６６】
図７（Ａ），（Ｂ）、特に図７（Ｂ）からこの実施例では、最初の１サイクルにおいて最初に噴射される気筒に対する噴射量ＴＡＵと最後に噴射される気筒に対する噴射量ＴＡＵとの噴射量差がパラメータＰＸの関数であり、この噴射量差はパラメータＰＸの値が大きくなるほど、即ちパラメータＰＸの値が噴射された燃料の気化をより促進する方向に変化するほど小さくなることがわかる。また、最初の１サイクルにおいて最初に噴射される気筒への噴射量に対する、最後に噴射される気筒への噴射量の増加率がパラメータＰＸの関数であり、この増加率はパラメータＰＸの値が大きくなるほど、即ちパラメータＰＸの値が噴射された燃料の気化をより促進する方向に変化するほど小さくなることがわかる。
【００６７】
即ち、図７（Ｂ）においてＢで示されるパラメータＰＸの値が比較的大きいときには空燃比を理論空燃比かややリーンとするのに必要な混合気が燃焼室内に形成されており、この状態でパラメータＰＸの値が小さくなると各気筒における混合気量は同じ割合で減少する。従ってパラメータＰＸの値が小さくなったときに空燃比を理論空燃比かややリーンにするには各気筒における混合気量を同じ割合で増大しなければならず、各混合気量を同じ割合で増大するには各気筒における噴射量を同じ割合で増大しなければならないことになる。従って図７（Ｂ）に示されるようにＡで示される噴射量ＴＡＵは同一気筒におけるＢで示される噴射量ＴＡＵに対して全ての気筒において同じ割合で増大せしめられている。
【００６８】
このようにＢで示される噴射量ＴＡＵに対する同一気筒でのＡで示される噴射量ＴＡＵの増大割合は全ての気筒について同じであるので噴射順序に従って噴射したときの噴射量の増大率はＢで示されるパラメータＰＸの値が大きい場合に比べてＡで示されるパラメータＰＸの値が小さい場合の方が大きくなる。従って上述したように最初の噴射の噴射量と最後の噴射の噴射量との噴射量差はパラメータＰＸの値が大きくなるほど小さくなり、最初の噴射の噴射量に対する最後の噴射の噴射量の増大率もパラメータＰＸの値が大きくなるほど小さくなる。
【００６９】
図４に示されるように積算ＴＡＵの目標値ＴＡＵＯが設定されている場合において、図７に示される方法で最初の１サイクルにおける各気筒への噴射量ＴＡＵが求められた場合には、２サイクル目の各気筒への噴射量ＴＡＵおよび３サイクル目の各気筒への噴射量ＴＡＵは残りの噴射量を予め定められた割合、例えば２：１に振り分けることによって設定される。
【００７０】
次に図７に示される方法で最初の１サイクルにおける各気筒への噴射量ＴＡＵが求められた場合において、２サイクル目の各気筒への噴射量ＴＡＵおよび３サイクル目の各気筒への噴射量ＴＡＵを求める別の方法について説明する。
【００７１】
前述したように最初の１サイクル目において壁面に付着した噴射燃料の一部は２サイクル目に混合気を形成する。従って最初の１サイクル目における噴射量ＴＡＵが多くなるほど２サイクル目における噴射量ＴＡＵを少くする必要がある。従って図７（Ｂ）においてＢで示される場合に比べてＡで示される場合のように最初の１サイクルにおける各気筒に対する噴射量ＴＡＵが多く、しかも最初の噴射量ＴＡＵに対する最後の噴射量の増大率が大きい場合には、２サイクル目ではＡで示される場合にはＢで示される場合に比べて各気筒に対する噴射量ＴＡＵを少なくし、最初の噴射量に対する最後の噴射量の減少率を大きくする必要がある。
【００７２】
そこでこの実施例では、最初の１サイクルにおける最初の噴射気筒への噴射量に対する残りの噴射気筒、例えば最後の噴射気筒への噴射量の増大率が算出され、最初の１サイクルに続く２番目のサイクルにおける最初の噴射気筒への噴射量に対する残りの噴射気筒、例えば最後の噴射気筒への噴射量の減少率を上述の増大率に応じて決定するようにしている。この場合、本発明による実施例では図８（Ａ）に示されるように最初の１サイクルにおける噴射量の増大率が大きくなるにつれて２サイクル目における噴射量の減少率が大きくされる。
【００７３】
また、本発明による実施例では図８（Ａ）に示す関係が３サイクル目の噴射量ＴＡＵにも適用される。即ち、図８（Ａ）に示されるように最初の１サイクルにおける噴射量の増大率が大きくなるにつれて３サイクル目における噴射量の減少率が大きくされる。
【００７４】
図８（Ｂ）は２サイクル目における噴射量ＴＡＵを示しており、図８（Ｃ）は３サイクル目における噴射量を示している。図７（Ｂ）と図８（Ｂ）とを比較するとわかるように２サイクル目ではＡで示される場合にはＢで示される場合に比べて各気筒に対する噴射量ＴＡＵが少なくされ、最初の噴射量に対する最後の噴射量の減少率が大きくされる。また、図７（Ｂ）と図８（Ｃ）とを比較するとわかるように３サイクル目ではＡで示される場合にはＢで示される場合に比べて各気筒に対する噴射量ＴＡＵが更に少なくされ、最初の噴射量に対する最後の噴射量の減少率が大きくされる。
【００７５】
図９は、図１に示されるような筒内噴射式内燃機関において、最初の１サイクルについては、燃料が噴射された気筒の点火後における機関回転数の上昇割合から次に燃料が噴射される気筒に対する噴射量を決定するようにした実施例を示している。
【００７６】
即ち、機関回転数Ｎの変化を示す図９（Ａ）を参照すると、筒内噴射式内燃機関の始動時において１番目の燃料噴射が行われ、続いて対応する気筒において点火が行われると機関回転数が上昇を開始する。このとき点火後における機関回転数Ｎの単位時間当りの上昇量、即ち機関回転数の上昇割合ΔＮが算出され、算出された上昇割合ΔＮから次式に基づいて２番目の噴射の噴射量ＴＡＵが算出される。
【００７７】
ＴＡＵ＝ＴＰ・ＫＮ
ここでＴＰは予め記憶されている基本燃料噴射量であり、ＫＮは図９（Ｂ）において実線で示すように上昇割合ΔＮが大きくなるにつれて小さくなる補正係数である。従って上式から機関回転数の上昇割合ΔＮが大きくなると噴射量ＴＡＵが減少せしめられることがわかる。
【００７８】
次いで同様に２番目の噴射が行われ、２番目の点火が行われた後の機関回転数の上昇割合ΔＮから３番目の噴射量ＴＡＵが算出される。次いで３番目の噴射が行われ、３番目の点火が行われた後の機関回転数の上昇割合ΔＮから４番目の噴射量ＴＡＵが算出される。
【００７９】
燃焼室内に形成される混合気の空燃比がリッチになると機関回転数の上昇割合ΔＮが大きくなるために次の噴射量ＴＡＵが減少せしめられる。これに対して燃焼室内に形成される混合気の空燃比がかなりリーンになると機関回転数の上昇割合ΔＮが小さくなるために次の噴射量ＴＡＵが増大せしめられる。即ち、この実施例では機関始動時において機関回転数が上昇しているときに空燃比が未燃ＨＣの発生量の少ない理論空燃比かややリーン空燃比となるように制御される。
【００８０】
なお、このようにこの実施例においても空燃比がややリーン空燃比となるように制御されるので機関始動時において機関回転数が上昇しているときに噴射量は順次増大することになる。
【００８１】
一方、この実施例において機関始動時における噴射量ＴＡＵを次式に基づいて算出することもできる。
【００８２】
ＴＡＵ＝ＴＰ・ＫＮ
ここでＴＰは前述したように予め記憶されている基本燃料噴射量であり、ＫＮは図９（Ｂ）において破線で示すように機関回転数Ｎが高くなるにつれて大きくなる補正係数である。この場合、各気筒への噴射量ＴＡＵは噴射が行われるときの機関回転数Ｎから定まる補正係数ＫＮと基本燃料噴射量ＴＰとの積とされる。従ってこの場合には機関回転数Ｎが上昇するとそれに伴って補正係数ＫＮの値が大きくなるので機関回転数Ｎが上昇しているときに噴射量は順次増大することになる。
【００８３】
図１０は、機関始動時の機関回転数の上昇割合から次に機関が始動されるときの最初の１サイクルにおける噴射量を決定するようにした実施例を示している。なお、この図１０は図２に示されるポート噴射式内燃機関における噴射時期と、点火時期と、機関回転数Ｎとの関係を示しており、１番目に噴射された燃料は１番目の点火で着火され、２番目に噴射された燃料は２番目の点火で着火され、３番目に噴射された燃料は３番目の点火で着火され、４番目に噴射された燃料は４番目の点火で着火される。図１０（Ａ）からわかるようにポート噴射式内燃機関では噴射時期に対して機関回転数Ｎの立上り時期が遅れる。
【００８４】
この実施例では機関始動時の機関回転数Ｎの上昇割合を表す代表値として機関始動時の最初の１サイクルの経過時間が用いられ、次に機関が始動されるときの最初の１サイクルにおける噴射量ＴＡＵは次式に基づいて算出される。
【００８５】
ＴＡＵｔ＝ＴＡＵ・ＫＴ
ここでＴＡＵは次に機関が始動されるときの最初の１サイクルにいついて未燃ＨＣの発生量が抑制されるように設定される噴射量を示しており、ＫＴは図１０（Ｂ）に示されるように今回における機関始動時の最初の１サイクルの経過時間が長くなるほど大きくなる補正係数を示している。従ってこの実施例では機関始動時の最初の１サイクルの経過時間が長くなると次の機関始動時の最初の１サイクルにおける噴射量ＴＡＵｔが増量せしめられる。
【００８６】
この実施例では例えば気化しずらい重質燃料が用いられたときには空燃比が大きくなるので未燃ＨＣの発生量が増大し、機関始動時の最初の１サイクルの経過時間が長くなる。この場合、次の機関始動時の最初の１サイクルにおける燃料噴射量ＴＡＵｔが増量されるので機関回転数が上昇しているときの空燃比は理論空燃比かややリーンとなり、斯くして未燃ＨＣの発生が抑制されることになる。
【００８７】
また、吸気弁のかさ部背面等にデポジャットが付着すると壁面に付着する燃料量が増大する。その結果、空燃比が大きくなるので未燃ＨＣの発生量が増大し、機関始動時の最初の１サイクルの経過時間が長くなる。この場合にもこの実施例では次の機関始動時の最初の１サイクルにおける燃料噴射量ＴＡＵｔが増量されるので機関回転数が上昇しているときの空燃比は理論空燃比かややリーンとなり、斯くして未燃ＨＣの発生が抑制されることになる。
【００８８】
これまで述べた実施例では機関始動時の最初の１サイクルにおける噴射量は各気筒に対し噴射される毎に順次増大する。しかしながら図１１（Ａ）に示されるように最初に噴射される気筒に対する噴射量ＴＡＵよりも最後に噴射される気筒に対する噴射量ＴＡＵが大きい限り、２番目の噴射量ＴＡＵおよび３番目の噴射量ＴＡＵが等しくても未燃ＨＣの排出量を抑制することができる。
【００８９】
また、図１１（Ｂ）に示されるように最初に噴射される気筒に対する噴射量ＴＡＵよりも最後に噴射される気筒に対する噴射量ＴＡＵが大きい限り、１番目の噴射量ＴＡＵから３番目の噴射量ＴＡＵまで等しくても未燃ＨＣの排出量を抑制することができる。即ち、最初に噴射される気筒に対する噴射量ＴＡＵよりも最後に噴射される気筒に対する噴射量ＴＡＵが大きい限り、最初の１サイクルにおける燃料噴射量を、後で噴射される気筒に対する噴射量が先に噴射される気筒に対する噴射量よりも少くならないように設定すれば未燃ＨＣの排出量を抑制できることになる。
【００９０】
また、従来より、クランクシャフトが１回転する毎に発生する信号と、カムシャフトが１回転する毎に発生する信号から次に噴射すべき気筒を判別するようにした気筒判別方法を用いた内燃機関が知られている。この気筒判別方法では２番目以後噴射すべき気筒を判別することはできる。しかしながら最初に噴射すべき気筒が互いに同期して上下動している２つの気筒のいずれかであることは判別できるがどちらかであるかは判別できない。従ってこの気筒判別方法が用いられている場合には、即ち最初に噴射すべき気筒と３番目に噴射すべき気筒、例えば１番気筒＃１と４番気筒＃４の両方に同じ噴射量だけ同時に噴射される。
【００９１】
この気筒判別方法を用いた内燃機関に本発明を適用した場合には図１１（Ｃ）に示されるように機関始動時の最初の１サイクルにおいて１番目の噴射量ＴＡＵと３番目の噴射量ＴＡＵは等しくなるが２番目の噴射量ＴＡＵは１番目の噴射量ＴＡＵおよび３番目の噴射量ＴＡＵよりも少くされ、４番目の噴射量ＴＡＵは１番目の噴射量ＴＡＵおよび３番目の噴射量ＴＡＵよりも大きくされる。この場合でも１番目の噴射量ＴＡＵより４番目の噴射量ＴＡＵが大きくなっているので未燃ＨＣの排出量は抑制される。
【００９２】
即ち、機関回転数が上昇していく正常始動時における燃料噴射の最初の１サイクルにおいて各気筒に対し順次噴射される燃料の噴射量を、最初に噴射される気筒に対する噴射量よりも最後に噴射される気筒に対する噴射量が大きくなるように設定すれば未燃ＨＣの排出量を抑制できることになる。
【００９３】
【発明の効果】
機関始動時に未燃ＨＣの排出量を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】筒内噴射式内燃機関の全体図である。
【図２】ポート噴射式内燃機関の全体図である。
【図３】噴射量を示す図である。
【図４】積算噴射量を示す図である。
【図５】噴射量の目標値を示す図である。
【図６】始動時の燃料噴射制御を行うためのフローチャートである。
【図７】噴射量を示す図である。
【図８】噴射量等を示す図である。
【図９】機関始動時の機関回転数の変化と噴射量との関係を示す図である。
【図１０】機関始動時の噴射と機関回転数の関係を示す図である。
【図１１】噴射量を示す図である。
【符号の説明】
１…機関本体
２…燃料噴射弁
４…サージタンク
５…排気マニホルド[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel injection device for starting an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
When the engine is started at the time of starting the engine and the engine speed increases, the amount of intake air supplied to the engine cylinder decreases, and the negative pressure in the engine cylinder increases. That is, as the engine speed increases, the mass of the intake air supplied into the engine cylinder decreases. Therefore, conventionally, when the engine speed rises at the start of the engine, that is, when the engine speed is increasing, the injection control is performed so as to decrease the fuel injection amount accordingly (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-173188). Reference).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, a large amount of unburned HC is generated when the air-fuel ratio in the engine cylinder becomes rich even after the completion of warm-up as well as at the time of engine start, and the combustion flame does not propagate when the air-fuel ratio becomes too lean. Also in this case, a large amount of unburned HC is generated. That is, in order to suppress the generation of unburned HC, it is necessary to maintain the air-fuel ratio at the stoichiometric air-fuel ratio or slightly lean.
[0004]
On the other hand, in an internal combustion engine in which fuel is injected directly into the cylinder when fuel is injected at the time of engine startup, a large amount of injected fuel adheres in a liquid form to the piston top surface or the cylinder inner wall surface, and the fuel is injected into the intake port. In the internal combustion engine, a large amount of injected fuel adheres to the inner wall surface of the intake port in a liquid form. Thus, in any internal combustion engine, the air-fuel mixture is formed by only a part of the injected fuel. Fuel adhering to the top surface of the piston or the inner wall surface of the intake port is gradually vaporized until the piston reaches the compression top dead center to form an air-fuel mixture. This air-fuel mixture is a part of the entire air-fuel mixture formed in the engine cylinder. Therefore, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture formed in the engine cylinder is greatly affected by the amount of fuel vaporized from the wall.
[0005]
In this case, the amount of fuel vaporized from the wall surface is proportional to the time required for the piston to reach the vicinity of the compression top dead center, and the shorter this time is, the smaller the amount of fuel vaporized from the wall surface is. On the other hand, the time required for the piston to reach the vicinity of the compression top dead center is inversely proportional to the engine speed. Therefore, as the engine speed increases, the amount of fuel vaporized from the wall decreases. Therefore, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture increases as the engine speed increases.
[0006]
As described above, in order to suppress the generation of unburned HC, it is necessary to maintain the air-fuel ratio at a stoichiometric air-fuel ratio or slightly lean. However, as described above, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture increases as the engine speed increases. Therefore, to maintain the air-fuel ratio at the stoichiometric air-fuel ratio or slightly lean when the engine speed is increasing at the time of engine start, the fuel injection amount must be increased as the engine speed increases. In addition, at this time, in order to suppress the generation of unburned HC, it is necessary to prevent the air-fuel ratio from becoming temporarily rich or from becoming significantly lean.
[0007]
By the way, as described at the beginning, conventionally, when the engine speed rises at the start of the engine, that is, when the engine speed is increasing, the fuel injection amount is decreased. However, when the fuel injection amount is reduced as the engine speed increases, the air-fuel ratio gradually increases while greatly changing. In this case, if the injection amount is set so that the air-fuel ratio does not become so lean so that the misfire does not occur around the time when the engine speed ends increasing, the air-fuel ratio when the engine speed starts to increase becomes considerably small, Usually, at this time, the air-fuel ratio is rich. As a result, a large amount of unburned HC is discharged.
[0008]
The engine can be started even if the fuel injection amount is reduced as the engine speed increases at the time of engine start as in the prior art, but a large amount of unburned HC is generated. That is, conventionally, since the behavior of the actual air-fuel ratio of the engine cylinder at the time of starting the engine is not sufficiently grasped, a large amount of unburned HC is generated in any case.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a fuel injection device at the time of engine start that focuses on suppressing unburned HC.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
That is, in order to suppress the generation of unburned HC, in the first invention, in the fuel injection device for starting the internal combustion engine having a plurality of cylinders, the first time of the fuel injection at the time of the normal startup in which the engine speed is increased. In one cycle, the injection amount of fuel sequentially injected into each cylinder is set so that the injection amount to the last injected cylinder is larger than the injection amount to the first injected cylinder.
[0011]
In a second aspect based on the first aspect, the fuel injection amount in the first cycle is set such that the injection amount for the cylinder injected later is not smaller than the injection amount for the cylinder injected earlier. .
[0012]
In a third aspect based on the second aspect, the fuel injection amount in the first cycle is sequentially increased for each cylinder to be injected.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the injection amount of fuel sequentially injected into each cylinder in the second cycle following the first one cycle is sequentially reduced for each cylinder to be injected.
[0014]
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect, the injection for each cylinder in each cycle is made equal so that the total amount of fuel injected to each cylinder from the first one cycle to the completion of the predetermined cycle becomes equal throughout all cylinders. You have set the amount.
[0015]
In a sixth aspect based on the fifth aspect, the injection amount of fuel injected into each cylinder in each cycle from the first cycle to a predetermined cycle is sequentially reduced in each cycle.
[0016]
In a seventh aspect based on the fifth aspect, in the fifth aspect, the sum of the fuel injected into each cylinder is a function of a parameter that affects the vaporization of the injected fuel, and the sum of the fuel is a function of the fuel in which the parameter is injected. It is made smaller as it changes in a direction that promotes vaporization.
[0017]
In an eighth aspect based on the seventh aspect, the parameter is the engine cooling water temperature, and the total fuel is reduced as the engine cooling water temperature increases.
[0018]
In a ninth aspect based on the seventh aspect, the parameters are the opening degree of the intake air flow path control valve provided in the intake port, the valve overlap amount of the intake valve and the exhaust valve, and the assist air of the air-assist type fuel injection valve. At least one selected from the quantity, the temperature of the fuel to be injected, and the temperature of the intake air.
[0019]
In a tenth aspect based on the first aspect, the difference between the injection amount for the first cylinder and the injection amount for the last cylinder in the first cycle affects the vaporization of the injected fuel. It is a function of the parameters given, the smaller the difference in injection quantity the more the parameters change in a direction that promotes the vaporization of the injected fuel.
[0020]
In an eleventh aspect based on the tenth aspect, the parameter is the engine cooling water temperature, and the injection amount difference is reduced as the engine cooling water temperature increases.
[0021]
In a twelfth aspect based on the first aspect, the rate of increase of the injection quantity to the last injected cylinder with respect to the injection quantity to the first injected cylinder in the first cycle is determined by the vaporization of the injected fuel. As a function of the influencing parameter, the rate of increase is reduced as the parameter changes in a direction that favors the vaporization of the injected fuel.
[0022]
In a thirteenth aspect based on the twelfth aspect, the parameter is the engine cooling water temperature, and the increasing rate is reduced as the engine cooling water temperature increases.
[0023]
In a fourteenth aspect based on the tenth or twelfth aspect, the parameters are the opening degree of the intake air flow path control valve provided in the intake port, the valve overlap amount of the intake valve and the exhaust valve, and the air-assisted fuel injection valve. At least one selected from the assist air amount, the temperature of the fuel to be injected, and the intake air temperature.
[0024]
In a fifteenth aspect, in the first aspect, an increase rate of the injection amount to the remaining injection cylinders with respect to the injection amount to the first injection cylinder in the first one cycle is calculated, and the second cycle following the first one cycle Is determined according to the increase rate of the injection amount to the remaining injection cylinders with respect to the injection amount to the first injection cylinder.
[0025]
In a sixteenth aspect based on the first aspect, in the first cycle, the injection amount for the next cylinder to be injected with fuel is determined from the increase rate of the engine speed after ignition of the cylinder in which fuel has been injected.
[0026]
In a seventeenth aspect based on the first aspect, the injection amount in the first cycle when the engine is started next is determined from the increase rate of the engine speed at the time of starting the engine.
[0027]
In an eighteenth aspect based on the first aspect, the number of cylinders is four or more.
[0028]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 shows a direct injection four-cylinder internal combustion engine in which fuel is directly injected into a combustion chamber and the injected fuel is ignited by an ignition plug. The present invention can be applied not only to a four-cylinder internal combustion engine as shown in FIG. 1 but also to an internal combustion engine having a plurality of cylinders. Therefore, the present invention is also applicable to an internal combustion engine having four or more cylinders. can do.
[0029]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an engine body having four cylinders including a first cylinder # 1, a second cylinder # 2, a third cylinder # 3, a fourth cylinder # 4, and a reference numeral 2 denotes each cylinder # 1, # 2, # 3. , # 4, a fuel injection valve for injecting fuel into the combustion chamber, 3 an intake branch, 4 a surge tank, and 5 an exhaust manifold. The surge tank 4 is connected to an air cleaner 8 via an intake duct 6 and an intake air amount measuring device 7, and a throttle valve 9 is arranged in the intake duct 6. The ignition sequence of the internal combustion engine shown in FIG. 1 is 1-3-4-2.
[0030]
The electronic control unit 10 comprises a digital computer, and a read only memory (ROM) interconnected by a bidirectional bus 11 includes a random access memory (RAM) 13, a microprocessor (CPU) 14, an input port 15, and an output port. 16 is provided. A water temperature sensor 17 for detecting an engine cooling water temperature is attached to the engine body 1, and output signals of the water temperature sensor 17, the intake air amount measuring device 7, and other various sensors are passed through an AD converter 18 corresponding thereto. It is input to the input port 15.
[0031]
The accelerator pedal 19 is connected to a load sensor 20 that generates an output voltage proportional to the amount of depression of the accelerator pedal 19, and the output signal of the load sensor 20 is input to the input port 15 via the corresponding AD converter 18. Further, for example, a crank angle sensor 21 that generates an output pulse every time the crankshaft rotates 30 degrees is provided, and the output pulse is input to the input port 15. Further, an on / off signal of the ignition switch 22 and an on / off signal of the starter switch 23 are input to the input port 15. On the other hand, the output port 16 is connected to the fuel injection valve 2 and the like via the corresponding drive circuit 24.
[0032]
FIG. 2 shows a port injection type four-cylinder internal combustion engine in which fuel is injected from the fuel injection valve 2 into the intake ports of the cylinders # 1, # 2, # 3, and # 4. The ignition order of this internal combustion engine is also 1-3-4-2. The present invention can be applied to both a direct injection internal combustion engine as shown in FIG. 1 and a port injection internal combustion engine as shown in FIG.
[0033]
FIG. 3 shows a typical example of the fuel injection control at the time of starting the engine according to the present invention. The vertical axis TAU in FIG. 3 shows the fuel injection amount at the time of engine start, and the horizontal axis in FIG. 3 shows the injection order after the fuel injection is started at the time of engine start and the cylinder number at which the injection is performed. ing. FIG. 3 shows a case where the fuel injection is first performed on the first cylinder # 1 when the fuel injection is started, but this is an example, and the fuel injection is performed first on any cylinder. I do not know what will happen.
[0034]
FIG. 3 shows the first cycle in which fuel injection is first performed sequentially on each of the cylinders # 1, # 3, # 4, and # 2 at the time of starting the engine, and each cylinder # 1 continues after the first cycle. In the second cycle in which fuel injection is sequentially performed for # 1, # 3, # 4, and # 2, and subsequently in the second cycle, fuel injection is sequentially performed for each of cylinders # 1, # 3, # 4, and # 2. The third cycle to be performed is shown.
[0035]
When fuel is injected into the first cylinder # 1 in the first cycle of FIG. 3, the injected fuel is ignited and burned by the spark plug, and as a result, the engine speed increases. Next, when fuel injection is sequentially performed on the third cylinder # 3, the fourth cylinder # 4, and the second cylinder # 2, as long as a misfire does not occur in any one of the cylinders, that is, as long as a normal start is performed, the engine rotation is performed. The numbers keep rising.
[0036]
In a direct injection internal combustion engine as shown in FIG. 1, the injected fuel is ignited and burned by an ignition plug as soon as the fuel injection is performed, so that the engine speed increases immediately after the fuel injection is performed. In other words, in the in-cylinder injection type internal combustion engine as shown in FIG. 1, in the first cycle of FIG. 3, the engine speed increases every time fuel injection is performed.
[0037]
On the other hand, in a port injection type internal combustion engine as shown in FIG. 2, fuel injected into the intake port is fed into the combustion chamber during the intake stroke of the corresponding cylinder, and then after the piston has passed the bottom dead center. At the end of the compression stroke, the fuel is ignited and burned by the spark plug. That is, it takes time from the time when the fuel is injected into the intake port to the time when the injected fuel is ignited and combusted. For example, when the third injection is performed in the first cycle of FIG. Even around the time when fuel injection is performed on # 4, the engine speed does not start to increase. That is, in the port injection type internal combustion engine as shown in FIG. 2, the rise of the engine speed is considerably delayed with respect to the fuel injection operation. However, if the engine is started as long as the normal start is performed, the engine speed will still increase.
[0038]
As described at the beginning, in order to suppress the generation of unburned HC at the time of starting the engine, it is necessary to maintain the air-fuel ratio at a stoichiometric air-fuel ratio or slightly lean. In this case, since the air-fuel ratio is affected by the fuel vaporized from the wall surface, the effect of the fuel vaporized from the wall surface must be considered in order to maintain the air-fuel ratio at the stoichiometric air-fuel ratio or slightly lean. In this case, the amount of fuel vaporized from the wall surface is proportional to the time required for the piston to reach the vicinity of the compression top dead center. Therefore, the higher the engine speed, the smaller the amount of fuel vaporized from the wall surface. Therefore, in order to maintain the air-fuel ratio at the stoichiometric air-fuel ratio or slightly lean when the engine speed is increasing at the time of engine start, the fuel injection amount must be increased as the engine speed increases.
[0039]
Therefore, in the typical example of the present invention shown in FIG. 3, in the first cycle at the time of starting the engine, the fuel injection amount TAU is sequentially increased for each cylinder to be injected. When the fuel injection amount is sequentially increased in this manner, the air-fuel ratio in the combustion chamber becomes a stoichiometric air-fuel ratio or slightly lean, and thus the amount of unburned HC emission is greatly reduced.
[0040]
On the other hand, part of the injected fuel that has continued to adhere to the wall surface in the first cycle is burned in the second cycle. In this case, the larger the amount of fuel attached to the wall surface in the first cycle, that is, the first one As the fuel injection amount TAU in the cycle increases, the amount of fuel burned in the second cycle increases. Therefore, to maintain the air-fuel ratio at the stoichiometric air-fuel ratio or slightly lean in order to suppress the generation of unburned HC in the second cycle, the injection amount in the second cycle increases as the injection amount TAU in the first cycle increases for each cylinder. The TAU must be reduced. Therefore, the injection amount TAU in the second cycle is made smaller than the injection amount in the first cycle, and the injection amount of fuel sequentially injected into each cylinder in the second cycle is sequentially reduced for each cylinder to be injected. Will be.
[0041]
The same can be said for the fuel injection in the third cycle. That is, part of the injected fuel that has continued to adhere to the wall surface in the first cycle is also burned in the third cycle. In this case, as the amount of fuel adhering to the wall surface in the second cycle increases, that is, the first time, As the fuel injection amount TAU in the first cycle increases, the amount of fuel burned in the third cycle increases. Therefore, to maintain the air-fuel ratio at the stoichiometric air-fuel ratio or slightly lean in order to suppress the generation of unburned HC in the third cycle, the injection amount in the third cycle increases as the injection amount TAU in the first cycle increases for each cylinder. The TAU must be reduced. Accordingly, regarding the same cylinder, the injection amount TAU in the third cycle is made smaller than the injection amount in the second cycle, and the injection amount of fuel sequentially injected into each cylinder in the third cycle is sequentially changed for each cylinder to be injected. It is reduced.
[0042]
On the other hand, after the fourth cycle, almost no fuel adheres to the wall surface or the amount of fuel adhered to the wall surface becomes substantially constant, so that the injection amount TAU is the same for all cylinders.
[0043]
From the first one cycle to the third cycle, the air-fuel ratio is a stoichiometric air-fuel ratio or slightly lean, so that the total amount of fuel burned in each cylinder from the first cycle to the completion of the third cycle is almost the same. Until the three cycles are completed, the total fuel injected into each cylinder is the same for all cylinders. Note that the number of cycles in which the injection amount is sequentially reduced in the cycle depends on the engine.
[0044]
FIG. 4 shows a method for setting one fuel injection amount, in which the total amount of fuel injected into each cylinder until the completion of three cycles from the first one cycle is equal throughout all cylinders. This shows the case where the injection amount for each cylinder in each cycle is set as follows. In this case, as shown in FIG. 4, in each cycle from the first cycle to a predetermined cycle, in this embodiment, up to three cycles, the injection amount of the fuel injected to each cylinder decreases sequentially in each cycle. It turns out that you can be forced.
[0045]
In this fuel injection amount setting method, first, the target value TAUO of the integrated TAU, which is the sum of the fuel injection amounts from cycle 1 to cycle 3, is determined, and then the injection amount in each cycle is calculated as follows. It is a predetermined ratio to the target value TAUO.
[0046]
For the first cylinder (in the example shown in FIG. 4, the first cylinder), the injection amount in the first cycle (1 s / c) is TAUO × 0.5, and the injection amount in the second cycle (2 s / c) is TAUO × 0.3, the injection amount in the third cycle (3 s / c) is set to TAUO × 0.2.
[0047]
For the second cylinder (in the example shown in FIG. 4, the third cylinder), the injection amount in the first cycle (1 s / c) is TAUO × 0.6, and the injection amount in the second cycle (2 s / c) The injection amount is TAUO × 0.25, and the injection amount in the third cycle (3 s / c) is TAUO × 0.15.
[0048]
For the third cylinder (in the example shown in FIG. 4, the fourth cylinder), the injection amount in the first cycle (1 s / c) is TAUO × 0.7, and the injection amount in the second cycle (2 s / c) The injection amount is TAUO × 0.2, and the injection amount in the third cycle (3 s / c) is TAUO × 0.1.
[0049]
For the fourth cylinder (in the example shown in FIG. 4, the second cylinder), the injection amount in the first cycle (1 s / c) is TAUO × 0.8, and the injection amount in the second cycle (2 s / c) The injection amount is TAUO × 0.15, and the injection amount in the third cycle (3 s / c) is TAUO × 0.05.
[0050]
If the target value TAUO of the integrated TAU is set using this method of setting the fuel injection amount, the injection amount TAU to each cylinder in each cycle is determined. At this time, the fuel injection is performed in the form shown in FIG.
[0051]
By the way, when the vaporization of the fuel adhering to the wall surface is promoted, the injection amount TAU required for maintaining the air-fuel ratio at the stoichiometric air-fuel ratio or slightly lean becomes small, and accordingly, the target value TAUO of the integrated TAU also becomes small. That is, the target value TAUO of the integrated TAU, in other words, the total amount of fuel injected into each cylinder from one cycle to three cycles is a function of the parameter PX which affects the vaporization of the injected fuel. In this case, as shown in FIG. 5, the target value TAUO of the integrated TAU is made smaller as the value of the parameter PX changes in a direction to further promote the vaporization of the injected fuel.
[0052]
The representative of this parameter PX is the engine cooling water temperature, and the higher the engine cooling water temperature, the more the vaporization of fuel from the wall surface is promoted. Therefore, the target value TAUO of the integrated TAU is reduced as the engine cooling water temperature increases.
[0053]
Other parameters PX include the opening degree of the intake air flow path control valve provided in the intake port, the valve overlap amount of the intake valve and the exhaust valve, and the case where an air-assisted fuel injection valve is used as the fuel injection valve 2. , The temperature of the fuel to be injected, the temperature of the intake air, etc., and at least one selected from these is used as the parameter PX.
[0054]
The intake air flow path control valve is provided, for example, to control the cross-sectional area of the flow path in the intake port.If the opening degree of the intake air flow path control valve decreases, the flow rate of the intake air flowing into the combustion chamber increases. Therefore, vaporization of fuel from the wall surface is promoted. In this case, the parameter PX is the reciprocal of the opening of the intake air flow control valve.
[0055]
On the other hand, when the valve overlap amount of the intake valve and the exhaust valve increases, the amount of the burned gas blown back into the intake port increases, thereby promoting the vaporization of the fuel attached to the wall surface. Therefore, in this case, the parameter PX is the valve overlap amount.
[0056]
When an air-assist type fuel injection valve is used, atomization of injected fuel is promoted as the amount of assist air increases, and the amount of fuel adhering to a wall surface decreases. Therefore, in this case, the parameter PX is the assist air amount.
[0057]
As the temperature of the fuel to be injected increases, atomization of the injected fuel is promoted, and the amount of fuel adhering to the wall surface decreases. Therefore, in this case, the parameter PX is the temperature of the fuel.
[0058]
Further, as the intake air temperature increases, atomization of the injected fuel is promoted, and the amount of fuel adhering to the wall surface decreases. Therefore, in this case, the parameter PX is the intake air temperature.
[0059]
When considering the influence of a plurality of parameters PX on the promotion of fuel vaporization, the target value TAUO of the integrated TAU is the product of the target values TAUO obtained based on each parameter PX.
[0060]
Next, fuel injection control at the time of starting will be described with reference to FIG.
[0061]
Referring to FIG. 6, first, at step 30, it is determined whether or not the engine is being started. When the ignition switch 22 is switched from off to on, or when the starter switch 23 is switched from off to on, it is determined that the engine is being started. When the engine is being started, the routine proceeds to step 31, where the target value TAUO of the integrated TAU is calculated using the relationship shown in FIG.
[0062]
In step 32, it is determined whether or not it is the first cycle. If it is the first cycle, the routine proceeds to step 33, where the injection amount TAU for each cylinder is calculated. That is, the injection amount TAU of the cylinder whose injection order is first is TAUO × 0.5, the injection amount TAU of the cylinder whose injection order is second is TAUO × 0.6, and the injection order is third. The injection amount TAU of a certain cylinder is set to TAUO × 0.7, and the injection amount TAU of the cylinder whose injection order is the fourth is set to TAUO × 0.8. Next, the routine proceeds to step 34.
[0063]
In step 34, it is determined whether or not it is the second cycle. If it is the second cycle, the routine proceeds to step 35, where the injection amount TAU for each cylinder is calculated. That is, the injection amount TAU of the cylinder whose injection order is the first is TAUO × 0.3, the injection amount TAU of the cylinder whose injection order is the second is TAUO × 0.25, and the injection order is the third. The injection amount TAU of a certain cylinder is set to TAUO × 0.2, and the injection amount TAU of the cylinder whose injection order is the fourth is set to TAUO × 0.15. Next, the routine proceeds to step 36.
[0064]
In step 36, it is determined whether or not it is the third cycle. If it is the third cycle, the routine proceeds to step 37, where the injection amount TAU for each cylinder is calculated. That is, the injection amount TAU of the cylinder whose injection order is the first is TAUO × 0.2, the injection amount TAU of the cylinder whose injection order is the second is TAUO × 0.15, and the injection order is the third. The injection amount TAU of a certain cylinder is set to TAUO × 0.1, and the injection amount TAU of the cylinder whose injection order is the fourth is set to TAUO × 0.05. Next, the routine proceeds to step 38, where the injection control at the time of starting is shifted to the warm-up control.
[0065]
FIG. 7 shows a case where the injection amount TAU for each cylinder in the first cycle when the engine is started is changed in accordance with the above-described parameters. As shown in FIG. 7A, as the value of the parameter PX decreases, all the injection amounts TAU from the injection amount TAU of the first injection to the injection amount TAU of the fourth injection increase, but the injection at this time is increased. The increasing amount of the amount TAU increases in the order of the fourth injection, the third injection, the second injection, and the first injection. 7A shows a case where the value of the parameter PX is relatively small in FIG. 7A, and FIG. 7B shows a case where the value of the parameter PX in FIG. Shows when the target is large.
[0066]
7 (A) and 7 (B), and particularly from FIG. 7 (B), in this embodiment, the relationship between the injection amount TAU for the first injected cylinder and the injection amount TAU for the last injected cylinder in the first cycle is shown. It can be seen that the injection amount difference is a function of the parameter PX, and the injection amount difference becomes smaller as the value of the parameter PX increases, that is, as the value of the parameter PX changes in a direction that promotes the vaporization of the injected fuel. . Further, the rate of increase of the injection amount to the last injected cylinder with respect to the injection amount to the first injected cylinder in the first cycle is a function of the parameter PX. It can be seen that the smaller the value of the parameter PX, the more the value of the parameter PX changes in a direction that promotes the vaporization of the injected fuel.
[0067]
That is, when the value of the parameter PX indicated by B in FIG. 7 (B) is relatively large, the air-fuel mixture necessary for setting the air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio or slightly lean is formed in the combustion chamber. As the value of the parameter PX decreases, the amount of air-fuel mixture in each cylinder decreases at the same rate. Therefore, when the value of the parameter PX becomes smaller, the air-fuel ratio must be increased at the same rate in each cylinder in order to make the air-fuel ratio be slightly leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. To do so, the injection amount in each cylinder must be increased at the same rate. Accordingly, as shown in FIG. 7B, the injection amount TAU indicated by A is increased at the same rate in all cylinders with respect to the injection amount TAU indicated by B in the same cylinder.
[0068]
As described above, the increase rate of the injection amount TAU indicated by A in the same cylinder with respect to the injection amount TAU indicated by B is the same for all cylinders. When the value of the parameter PX indicated by A is small, the value is larger than when the value of the parameter PX is large. Therefore, as described above, the injection amount difference between the injection amount of the first injection and the injection amount of the last injection decreases as the value of the parameter PX increases, and the rate of increase of the injection amount of the last injection with respect to the injection amount of the first injection. Also decreases as the value of the parameter PX increases.
[0069]
When the target value TAUO of the integrated TAU is set as shown in FIG. 4 and the injection amount TAU to each cylinder in the first cycle is obtained by the method shown in FIG. The injection amount TAU to each cylinder in the third cycle and the injection amount TAU to each cylinder in the third cycle are set by dividing the remaining injection quantity into a predetermined ratio, for example, 2: 1.
[0070]
Next, when the injection amount TAU to each cylinder in the first cycle is obtained by the method shown in FIG. 7, the injection amount TAU to each cylinder in the second cycle and the injection amount to each cylinder in the third cycle Another method for obtaining the TAU will be described.
[0071]
As described above, part of the injected fuel adhering to the wall surface in the first cycle forms an air-fuel mixture in the second cycle. Therefore, it is necessary to reduce the injection amount TAU in the second cycle as the injection amount TAU in the first first cycle increases. Therefore, the injection amount TAU for each cylinder in the first one cycle is larger than the case indicated by A in FIG. 7B, and the last injection amount is increased with respect to the first injection amount TAU, as shown by A in FIG. When the rate is large, in the second cycle, the injection amount TAU for each cylinder is reduced in the case indicated by A as compared with the case indicated by B, and the reduction rate of the last injection amount with respect to the first injection amount is increased. There is a need to.
[0072]
Therefore, in this embodiment, the increase rate of the injection amount to the remaining injection cylinder, for example, the injection amount to the last injection cylinder, with respect to the injection amount to the first injection cylinder in the first one cycle is calculated, and the second rate following the first one cycle is calculated. The decrease rate of the injection amount to the remaining injection cylinder, for example, the injection amount to the last injection cylinder with respect to the injection amount to the first injection cylinder in the cycle, is determined according to the above-mentioned increase rate. In this case, in the embodiment according to the present invention, as shown in FIG. 8A, as the increase rate of the injection amount in the first cycle increases, the decrease rate of the injection amount in the second cycle increases.
[0073]
In the embodiment according to the present invention, the relationship shown in FIG. 8A is also applied to the injection amount TAU in the third cycle. That is, as shown in FIG. 8A, as the rate of increase of the injection amount in the first cycle increases, the rate of decrease of the injection amount in the third cycle increases.
[0074]
FIG. 8B shows the injection amount TAU in the second cycle, and FIG. 8C shows the injection amount in the third cycle. As can be seen by comparing FIG. 7B and FIG. 8B, in the second cycle, the injection amount TAU for each cylinder is smaller in the case indicated by A than in the case indicated by B, and the first injection is performed. The rate of decrease of the last injection quantity with respect to the quantity is increased. As can be seen from a comparison between FIG. 7B and FIG. 8C, in the third cycle, the injection amount TAU for each cylinder is further reduced in the case indicated by A as compared with the case indicated by B, and The decrease rate of the last injection amount with respect to the first injection amount is increased.
[0075]
FIG. 9 shows that in the in-cylinder injection type internal combustion engine as shown in FIG. 1, for the first cycle, fuel is injected next from the rate of increase in engine speed after ignition of the cylinder in which fuel was injected. An embodiment is shown in which the injection amount for a cylinder is determined.
[0076]
That is, referring to FIG. 9A showing the change in the engine speed N, when the first fuel injection is performed at the time of starting the in-cylinder injection type internal combustion engine, and subsequently the ignition is performed in the corresponding cylinder, the engine is started. The rotation speed starts to rise. At this time, the amount of increase in the engine speed N per unit time after ignition, that is, the increase ratio ΔN of the engine speed is calculated, and the injection amount TAU of the second injection is calculated from the calculated increase ratio ΔN based on the following equation. Is calculated.
[0077]
TAU = TP ・ KN
Here, TP is a basic fuel injection amount stored in advance, and KN is a correction coefficient that decreases as the increase rate ΔN increases as shown by the solid line in FIG. 9B. Therefore, it can be seen from the above equation that the injection amount TAU is reduced when the increase rate ΔN of the engine speed is increased.
[0078]
Next, similarly, the second injection is performed, and the third injection amount TAU is calculated from the increase rate ΔN of the engine speed after the second ignition is performed. Next, the third injection is performed, and the fourth injection amount TAU is calculated from the increase rate ΔN of the engine speed after the third ignition is performed.
[0079]
When the air-fuel ratio of the air-fuel mixture formed in the combustion chamber becomes rich, the increase rate ΔN of the engine speed increases, so that the next injection amount TAU is reduced. On the other hand, when the air-fuel ratio of the air-fuel mixture formed in the combustion chamber becomes considerably lean, the increase rate ΔN of the engine speed becomes small, so that the next injection amount TAU is increased. That is, in this embodiment, when the engine speed is increasing at the time of starting the engine, the air-fuel ratio is controlled to be a stoichiometric air-fuel ratio in which the amount of unburned HC is small or a slightly lean air-fuel ratio.
[0080]
As described above, also in this embodiment, the air-fuel ratio is controlled so as to have a slightly lean air-fuel ratio. Therefore, when the engine speed is increasing at the time of starting the engine, the injection amount is sequentially increased.
[0081]
On the other hand, in this embodiment, the injection amount TAU at the time of starting the engine can be calculated based on the following equation.
[0082]
TAU = TP ・ KN
Here, TP is the basic fuel injection amount stored in advance as described above, and KN is a correction coefficient that increases as the engine speed N increases, as indicated by the broken line in FIG. 9B. In this case, the injection amount TAU to each cylinder is the product of the correction coefficient KN determined from the engine speed N at the time of injection and the basic fuel injection amount TP. Therefore, in this case, when the engine speed N increases, the value of the correction coefficient KN increases with the increase. Therefore, when the engine speed N increases, the injection amount sequentially increases.
[0083]
FIG. 10 shows an embodiment in which the injection amount in the first cycle when the engine is started next is determined from the increase rate of the engine speed at the time of starting the engine. FIG. 10 shows the relationship between the injection timing, the ignition timing, and the engine speed N in the port injection type internal combustion engine shown in FIG. 2, and the fuel injected first is the first ignition. The fuel that is ignited, the second injected fuel is ignited by the second ignition, the third injected fuel is ignited by the third ignition, and the fourth injected fuel is ignited by the fourth ignition You. As can be seen from FIG. 10A, in the port injection type internal combustion engine, the rising timing of the engine speed N is delayed with respect to the injection timing.
[0084]
In this embodiment, the elapsed time of the first one cycle at the start of the engine is used as a representative value representing the rate of increase of the engine speed N at the start of the engine, and the injection in the first cycle at the next start of the engine is used. The amount TAU is calculated based on the following equation.
[0085]
TAUt = TAU · KT
Here, TAU indicates the injection amount set so as to suppress the generation amount of unburned HC during the first cycle when the engine is next started, and KT indicates the injection amount in FIG. As shown, the correction coefficient increases as the elapsed time of the first cycle at the time of starting the engine at this time increases. Therefore, in this embodiment, when the elapsed time of the first cycle at the time of starting the engine becomes longer, the injection amount TAUt in the first cycle at the time of starting the next engine is increased.
[0086]
In this embodiment, for example, when heavy fuel that is difficult to vaporize is used, the air-fuel ratio increases, so that the amount of unburned HC generated increases, and the elapsed time of the first cycle at the time of starting the engine becomes longer. In this case, the fuel injection amount TAUt in the first cycle at the time of the next engine start is increased, so that the air-fuel ratio when the engine speed is increasing becomes a stoichiometric air-fuel ratio or slightly lean. Is suppressed.
[0087]
Also, if the depot is attached to the back surface of the bulk portion of the intake valve, the amount of fuel attached to the wall increases. As a result, since the air-fuel ratio increases, the amount of unburned HC generated increases, and the elapsed time of the first cycle at the time of starting the engine increases. In this case as well, in this embodiment, the fuel injection amount TAUt in the first cycle at the time of the next engine start is increased, so that the air-fuel ratio when the engine speed is increasing becomes the stoichiometric air-fuel ratio or slightly lean. Thus, the generation of unburned HC is suppressed.
[0088]
In the above-described embodiments, the injection amount in the first cycle at the time of starting the engine sequentially increases each time the fuel is injected into each cylinder. However, as shown in FIG. 11A, as long as the injection amount TAU for the last injected cylinder is larger than the injection amount TAU for the first injected cylinder, the second injection amount TAU and the third injection amount TAU. Are equal, the emission of unburned HC can be suppressed.
[0089]
In addition, as shown in FIG. 11B, as long as the injection amount TAU for the last injected cylinder is larger than the injection amount TAU for the first injected cylinder, the third injection amount from the first injection amount TAU. Even if it is equal to TAU, the amount of unburned HC emission can be suppressed. That is, as long as the injection amount TAU for the last injected cylinder is larger than the injection amount TAU for the first injected cylinder, the fuel injection amount in the first cycle is changed to the injection amount for the later injected cylinder first. If the injection amount is set not to be smaller than the injection amount for the cylinder to be injected, the emission amount of unburned HC can be suppressed.
[0090]
Further, conventionally, an internal combustion engine using a cylinder discriminating method for discriminating a cylinder to be next injected from a signal generated every time the crankshaft makes one rotation and a signal generated every time the camshaft makes one rotation. It has been known. In this cylinder discriminating method, it is possible to discriminate the cylinder to be injected second or later. However, it can be determined that the first cylinder to be injected is one of the two cylinders moving up and down in synchronization with each other, but it is not possible to determine which one is. Therefore, when this cylinder discriminating method is used, that is, the same injection amount is simultaneously applied to the first cylinder to be injected and the third cylinder to be injected, for example, both the first cylinder # 1 and the fourth cylinder # 4. It is injected.
[0091]
When the present invention is applied to an internal combustion engine using this cylinder discriminating method, as shown in FIG. 11C, the first injection amount TAU and the third injection amount TAU in the first cycle when the engine is started. Are equal, but the second injection amount TAU is smaller than the first injection amount TAU and the third injection amount TAU, and the fourth injection amount TAU is smaller than the first injection amount TAU and the third injection amount TAU. Is also increased. Also in this case, since the fourth injection amount TAU is larger than the first injection amount TAU, the discharge amount of unburned HC is suppressed.
[0092]
That is, in the first cycle of fuel injection at the time of normal startup in which the engine speed is increasing, the injection amount of fuel sequentially injected into each cylinder is more finally injected than the injection amount into the first injected cylinder. If the injection amount for the cylinder is set to be large, the emission amount of unburned HC can be suppressed.
[0093]
【The invention's effect】
It is possible to suppress the emission of unburned HC at the time of starting the engine.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall view of a direct injection internal combustion engine.
FIG. 2 is an overall view of a port injection type internal combustion engine.
FIG. 3 is a diagram showing an injection amount.
FIG. 4 is a diagram showing an integrated injection amount.
FIG. 5 is a view showing a target value of an injection amount.
FIG. 6 is a flowchart for performing fuel injection control at the time of starting.
FIG. 7 is a diagram showing an injection amount.
FIG. 8 is a diagram showing an injection amount and the like.
FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a change in engine speed at the time of engine start and an injection amount.
FIG. 10 is a diagram showing the relationship between injection at the time of engine start and the engine speed.
FIG. 11 is a diagram showing an injection amount.
[Explanation of symbols]
1. Engine body
2. Fuel injection valve
4 ... Surge tank
5. Exhaust manifold

Claims

In a start-up fuel injection device for an internal combustion engine having a plurality of cylinders, the injection amount of fuel sequentially injected into each cylinder in the first cycle of fuel injection at the time of normal start-up in which the engine speed increases is determined. A start-up fuel injection device for an internal combustion engine, wherein an injection amount for a cylinder that is lastly injected is larger than an injection amount for a cylinder that is injected to a cylinder.

2. The fuel for starting an internal combustion engine according to claim 1, wherein the fuel injection amount in the first cycle is set so that an injection amount for a cylinder injected later is not smaller than an injection amount for a cylinder injected earlier. Injection device.

3. The fuel injection device according to claim 2, wherein the fuel injection amount in the first cycle is sequentially increased for each cylinder to be injected.

4. The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the injection amount of fuel sequentially injected into each cylinder in the second cycle following the first one cycle is sequentially reduced for each cylinder to be injected.

The injection amount for each cylinder in each cycle is set such that the total amount of fuel injected to each cylinder from the first one cycle to the completion of a predetermined cycle is equal for all cylinders. A fuel injection device for starting an internal combustion engine.

6. The fuel injection system for starting an internal combustion engine according to claim 5, wherein in each cycle from the first cycle to a predetermined cycle, the injection amount of fuel injected into each cylinder is sequentially reduced in each cycle.

The sum of the fuel injected for each cylinder is a function of a parameter that affects the vaporization of the injected fuel, and the fuel sum changes in a direction such that the parameter further promotes the vaporization of the injected fuel. 6. The fuel injection device for starting an internal combustion engine according to claim 5, wherein the fuel injection device is made smaller.

8. The fuel injection system for starting an internal combustion engine according to claim 7, wherein the parameter is an engine cooling water temperature, and the total of the fuel is reduced as the engine cooling water temperature increases.

The above parameters are the opening degree of the intake air flow path control valve provided in the intake port, the valve overlap amount of the intake valve and the exhaust valve, the assist air amount of the air-assisted fuel injection valve, the temperature of the fuel to be injected, and the intake. The fuel injection device for starting an internal combustion engine according to claim 7, wherein at least one is selected from the air temperature.

In the first cycle, the difference between the injection amount for the first injected cylinder and the injection amount for the last injected cylinder is a function of a parameter that affects the vaporization of the injected fuel. 2. The fuel injection device for starting an internal combustion engine according to claim 1, wherein the difference is reduced as the parameter changes in a direction to further promote the vaporization of the injected fuel.

11. The fuel injection system for starting an internal combustion engine according to claim 10, wherein the parameter is an engine cooling water temperature, and the injection amount difference decreases as the engine cooling water temperature increases.

The rate of increase of the injection amount to the last injected cylinder with respect to the injection amount to the first injected cylinder in the first cycle is a function of a parameter affecting the vaporization of the injected fuel, 2. The fuel injection device for starting an internal combustion engine according to claim 1, wherein the rate of increase is reduced as the parameter changes in a direction that further promotes vaporization of the injected fuel.

13. The fuel injection device for starting an internal combustion engine according to claim 12, wherein the parameter is an engine coolant temperature, and the increasing rate is decreased as the engine coolant temperature increases.

The above parameters are the opening degree of the intake air flow path control valve provided in the intake port, the valve overlap amount of the intake valve and the exhaust valve, the assist air amount of the air-assisted fuel injection valve, the temperature of the fuel to be injected, and the intake. The fuel injection device for starting an internal combustion engine according to claim 10, wherein at least one fuel injection device is selected from the air temperature.

An increase rate of the injection amount to the remaining injection cylinders with respect to the injection amount to the first injection cylinder in the first cycle is calculated, and the injection amount to the first injection cylinder in the second cycle following the first one cycle is calculated. 2. The fuel injection device according to claim 1, wherein the rate of decrease of the amount of fuel injected into the remaining injection cylinders is determined according to the rate of increase.

2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein in the first cycle, an injection amount for a cylinder to which fuel is injected next is determined from a rate of increase in an engine speed after ignition of the cylinder to which fuel is injected. Fuel injection device.

2. The fuel injection system for starting an internal combustion engine according to claim 1, wherein the injection amount in the first cycle when the engine is started next is determined from the rate of increase in the engine speed at the time of starting the engine.

2. The fuel injection device for starting an internal combustion engine according to claim 1, wherein the number of cylinders is four or more.